String-Based Mechanical Motion Rectifier for Power Take-Off Systems. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF STRING-BASED MECHANICAL MOTION RECTIFIER FOR POWER TAKE-OFF SYSTEMS.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 28 December 2026. Download (4MB)

Arabic Abstract

تُقدّم هذه الأطروحة لمحةً عامة عن تطوير ونمذجة واختبار مُقوّم حركة ميكانيكي جديد قائم على الأوتار لحصاد طاقة الاهتزاز. صُمّم النظام لتحويل الحركة التذبذبية ثنائية الاتجاه إلى حركة دورانية أحادية الاتجاه من خلال آلية تحمل مزدوجة أحادية الاتجاه، محققًا بذلك تحويلًا كاملًا للطاقة. طُوّر نموذج كهروميكانيكي يُجسّد التفاعل بين النظامين الفرعيين الميكانيكي والكهربائي، وتمّ التحقق من صحته من خلال تجارب أُجريت بعناية أظهرت توافقًا عاليًا بين التنبؤات النظرية للنموذج والنتائج الفعلية المُقاسة. أظهر النموذج الأولي سلوكًا ديناميكيًا مستقرًا وكفاءة تحويل موثوقة عبر نطاق التشغيل الخطي. أثبتت النتائج فعالية تقنية التصحيح، وأرست أساسًا متينًا للابتكار في حلول خفيفة الوزن وفعالة لاستخراج الطاقة الميكانيكية لحصاد الطاقة القائم على الاهتزاز.

English Abstract

This thesis gives an overview of the development, modeling, and experimental testing of a novel string-based mechanical motion rectifier for vibration energy harvesting. The system is designed to convert bidirectional oscillatory motion into rotary unidirectional motion through a dual one-way bearing mechanism, achieving full-cycle energy conversion. An electromechanical model that captures the interaction between the mechanical and electrical subsystems was developed and validated through carefully conducted experiments that showed a high level of agreement between the theoretical predictions of the model and the actual measured results. The prototype has demonstrated both stable dynamic behavior and a reliable conversion efficiency across the linear operational range. The findings established the effectiveness of the rectification technique and created a solid foundation for innovation in lightweight, efficient mechanical power take-off solutions for vibration-based energy harvesting.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Al-Solihat, Mohammed Khair
Committee Members:	Khater, Mahmoud E and Alquaity, Awad Bin Saud
Depositing User:	MAHMOOD MUHIEITHEEN (g202302350)
Date Deposited:	28 Dec 2025 11:55
Last Modified:	28 Dec 2025 11:55
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143914